常见纺织纤维拉伸曲线教学提纲.ppt

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1、常见纺织纤维拉伸曲线1.2标准测试条件举例环境条件:Temperature:20±3℃;Relativehumidity(R.H.):65±5%Back1.3指标体系断裂强力;断裂强度;断裂伸长率1.3.1断裂强力(绝对强力)P——是纤维能够承受的最大拉伸外力。单位:牛顿(N);厘牛(cN);克力(gf)。对不同粗细的纤维,强力没有可比性。1.3.2强度用以比较不同粗细纤维的拉伸断裂性质的指标。根据采用线密度指标不同,强度指标有以下几种:(1)比强度(相对强度)(specificstrength或tenacity)——是指每特(

2、或每旦)纤维所能承受的最大拉力。单位为:N/tex(cN/dtex);N/d(cN/d);gf/dtex。其计算式为:式中:Ptex——特数制断裂强度(N/tex;cN/dtex;gf/dtex);Pden——旦数制断裂强度(N/d;cN/d;gf/d);P——纤维的强力(N;cN;gf);Ntex——纤维的特数(tex,dtex);Nden——纤维的旦数(d)。(2)断裂应力(强度极限)——指纤维单位截面上能承受的最大拉力。单位为N/mm2(即MPa)。其计算式为:式中:σ——纤维的断裂应力(MPa);P——纤维的强力(N);

3、S——纤维的截面积(mm2)。(3)断裂长度(Lp)——是指纤维的自身重量与其断裂强力相等时所具有的长度。即一定长度的纤维,其重量可将自身拉断,该长度即为断裂长度。其计算公式为:式中:Lp——纤维的断裂长度(km);P——纤维的强力(N);g——重力加速度(等于9.8m/s2);Nm——纤维的公制支数。纤维强度的三个指标之间的换算式为:式中:γ——纤维的密度(g/cm3);Ptex——纤维的特数制断裂强度(gf/tex);Pden——纤维的旦数制断裂强度(gf/d);g——重力加速度(等于9.8m/s2);LR——纤维的断裂长度

4、(km)。可以看出,相同的断裂长度和断裂强度,其断裂应力随纤维的密度而异,只有当纤维密度相同时,断裂长度和断裂强度才具有可比性。1.3.3断裂伸长率ε1.3.4其他指标(1)模量(刚度):材料在低载荷时抵抗变形的能力,载荷-伸长曲线(或应力-应变曲线)起始直线段斜率。量纲:cN/dtex,g/den,Pa(Mpa,GPa)式中:E——初始模量(N/tex);P——M点的负荷(N);△L——M点的伸长(mm);L——试样拉伸测试区段(mm);Ntex——试样线密度(tex)。(2)屈服点确定:(3)功WorkBack1.4典型拉伸

5、曲线分析O'→O:表示拉伸初期未能伸直的纤维由卷曲逐渐伸直;O→M:(虎克区)大分子链键长和键角的变化,外力去除变形可回复,类似弹簧;Q→S:(屈服区)大分子间产生相对滑移,在新的位置上重建连接键。变形显著且不易回复,模量相应也逐渐变小;S→A:(增强区)错位滑移的大分子基本伸直平行,互相靠拢,使大分子间的横向结合力有所增加,形成新的结合键,曲线斜率增大直至断裂。Q:屈服点;A:断裂点。Back1.5常见纺织纤维拉伸曲线拉伸曲线可分为三类:(1)强力高,伸长率很小的拉伸曲线(棉、麻等纤维素纤维)——拉伸曲线近似直线,斜率较大(主

6、要是纤维的取向度、结晶度、聚合度都较高的缘故);(2)强力不高,伸长率很大的拉伸曲线(羊毛、醋酯纤维等)——表现为模量较小,屈服点低和强力不高;(3)初始模量介于1.2之间的拉伸曲线(涤纶、锦纶、蚕丝等纤维)。Back1.6常见纤维的有关拉伸性质指标纤维品种断裂强度(N/tex)钩接强度(N/tex)断裂伸长率(%)初始模量(N/tex)定伸长回弹率(%)(伸长3%)干态湿态干态湿态涤纶高强低伸型0.53-0.620.53-0.620.35-0.4418-2818-286.17-7.9497普通型0.42-0.520.42-0.

7、520.35-0.4430-4530-454.41-6.17锦纶60.38-0.620.33-0.530.31-0.4925-5527-580.71-2.65100腈纶0.25-0.400.22-0.350.16-0.2225-5025-602.65-5.2989-95维纶0.44-0.510.35-0.430.28-0.3515-2017-232.21-4.4170-80丙纶0.40-0.620.40-0.620.35-0.6230-6030-601.76-4.8596-100氯纶0.22-0.350.22-0.350.16-

8、0.2220-4020-401.32-2.2170-85粘纤0.18-0.260.11-0.160.06-0.1316-2221-293.53-5.2955-80富纤0.31-0.400.25-0.290.05-0.069-1011-137.06-7.9460-

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